DE69327858T2 - Semiconductor memory device with a test circuit - Google Patents

Semiconductor memory device with a test circuit

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Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleiterspeichereinrichtung mit einer Testschaltung zum Implementieren eines Betriebstests.The present invention relates to a semiconductor memory device having a test circuit for implementing an operation test.

Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the state of the art

Eine übliche Halbleiterspeichereinrichtung wird beispielhaft als DRAM (dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff) mit einer Speicherkapazität von 4 Mbit beschrieben.A typical semiconductor memory device is described as a DRAM (dynamic random access memory) with a storage capacity of 4 Mbit.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen eines Beispiels eines 4-Bit-DRAMs. Gemäß dieser Figur sind ein einzelner Eingabe- und Ausgabeabschnitt und zwei Speicherzellenfelder 52a und 52b jeweils vier Blöcken 50 zugeordnet. Ferner sind in der Fig. 1 der Eingangs- und Ausgangsabschnitt 51 für die Eingabe eines Testsignals und für das Ausgeben eines Testergebnissignals bei zwei unterschiedlichen Positionen zum Vereinfachen des Verständnisses von deren Funktionen gezeigt.Fig. 1 is a block diagram showing an example of a 4-bit DRAM. According to this figure, a single input and output section and two memory cell arrays 52a and 52b are allocated to four blocks 50, respectively. Furthermore, in Fig. 1, the input and output section 51 for inputting a test signal and for outputting a test result signal are shown at two different positions to facilitate understanding of their functions.

Jedes Speicherzellenfeld 52a und 52b kann Informationsdaten für 512 kbit speichern. Demnach weist jeder Block 50 eine Speicherkapazität von 1 Mbit auf, und die Einrichtung weist eine Speicherkapazität von insgesamt 4 Mbit auf.Each memory cell array 52a and 52b can store information data for 512 kbits. Thus, each block 50 has a storage capacity of 1 Mbit, and the device has a storage capacity of 4 Mbits in total.

Zum Implementieren eines Betriebstests der oben beschrieben Halbleiterspeichereinrichtung werden drei Schalter 53a, 53b und 53c zunächst zu Test (T in Fig. 1) gesetzt, für die Eingabe von Testsignalen durch den Eingangs- und Ausgangsabschnitt 51, so daß dasselbe Signal gleichzeitig in eine einzelne Speicherzelle des Speicherzellenfelds 51a und eine einzelne Speicherzelle des Speicherzellenfelds 52b geschrieben wird. Demnach liegt dann, wenn diese beiden Testsignale gleichzeitig gelesen werden, eine Ausgangsgröße einer Logikschaltung 57a (ein invertierter Wert oder ein exklusives ODER) bei einem "hohen" Pegel (hiernach als H- Pegel bezeichnet) und eine Ausgangsgröße einer Logikschaltung 57b (nicht invertierter Wert oder exklusives ODER) liegt bei einem "niedrigen" Pegel (im folgenden als L-Pegel bezeichnet), soweit die Halbleiterspeichereinrichtung im Hinblick auf ihren Betrieb normal ist. Demnach wird ein MOS- Transistor 56a angeschaltet, und ein MOS-Transistor 56b wird abgeschaltet, so daß ein Signal von Vcc Volt (der H-Pegel) von dem Eingangs- und Ausgangsabschnitt 51 ausgegeben wird. Andererseits ist es in dem Fall, in dem die Halbleiterspeichereinrichtung nicht einen normalen Betrieb durchführt, aufgrund der Tatsache, daß das Ausgangsignal von dem Eingangs- und Ausgangsabschnitt 51 bei dem L-Pegel liegt, möglich, die Speichereinrichtung als defekte Einrichtung zu unterscheiden.To implement an operation test of the semiconductor memory device described above, three switches 53a, 53b and 53c are first set to test (T in Fig. 1) for the Input of test signals through the input and output section 51 so that the same signal is simultaneously written into a single memory cell of the memory cell array 51a and a single memory cell of the memory cell array 52b. Thus, when these two test signals are simultaneously read, an output of a logic circuit 57a (an inverted value or an exclusive OR) is at a "high" level (hereinafter referred to as an H level) and an output of a logic circuit 57b (non-inverted value or an exclusive OR) is at a "low" level (hereinafter referred to as an L level) as long as the semiconductor memory device is normal in terms of its operation. Thus, a MOS transistor 56a is turned on and a MOS transistor 56b is turned off so that a signal of Vcc volts (the H level) is output from the input and output section 51. On the other hand, in the case where the semiconductor memory device does not perform a normal operation, due to the fact that the output signal from the input and output section 51 is at the L level, it is possible to discriminate the memory device as a defective device.

Bei dem oben beschriebenen 4-Bit DRAM wird aufgrund der Tatsache, daß das Speicherzellenfeld in zwei Teile bei einem einzelnen Block 50 unterteilt ist, bei dem Betriebstest das Testsignal gleichzeitig für jedes Bit von den zwei Speicherzellen geschrieben und gelesen. Hier wird aufgrund der Tatsache, daß die Speicherkapazität jedes Speicherzellenfelds 52a oder 52b den Wert 512 kbit aufweist, der Signalschreib- und -lesebetrieb 512 · 1024-fach wiederholt, zum Abschließen des Gesamtbetriebstest für ein einzelnes DRAM.In the 4-bit DRAM described above, since the memory cell array is divided into two parts in a single block 50, in the operation test, the test signal is simultaneously written and read for each bit from the two memory cells. Here, since the storage capacity of each memory cell array 52a or 52b is 512 kbit, the signal writing and reading operation is repeated 512 x 1024 times to complete the overall operation test for a single DRAM.

Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen eines ähnlichen Beispiels für ein 8-Bit DRAM mit einer Speicherkapazität von insgesamt 4 Mbit. In dem in Fig. 2 gezeigten DRAM ist ein einzelnes Speicherzellenfeld 62 zu jedem von acht Blöcken 60 zugeordnet.Fig. 2 is a block diagram showing a similar example of an 8-bit DRAM with a total storage capacity of 4 Mbit. In the DRAM shown in Fig. 2, a single memory cell array 62 is assigned to each of eight blocks 60.

Zum Implementieren eines Betriebstests werden Testsignale bei jedem Speicherzellenfeld 62 mit einer Speicherkapazität von 512 kbit eingegeben, über jeden der acht Eingangs- und Ausgangsabschnitte 61, und anschließend hiervon gelesen. In diesem Fall liegt dann, wenn der Pegel des Lesetestsignals bei "1" liegt, ein Ausgang A bei einem "H"-Pegel, und ein Ausgang /A liegt bei einem L-Pegel, so daß ein MOS-Transistor 63a eingeschaltet ist und ein MOS-Transistoren 63b abgeschaltet ist, und zwar in einer Leseschaltung 63. Demnach wird ein Signal von Vcc Volt (d. h., dem H-Pegel) von dem Eingangs- und Ausgangsabschnitt 61 ausgegeben. Im Gegensatz hierzu wird dann, wenn das von dem Speicherzellenfeld 62 gelesene Signal bei "0" liegt, ein Signal von 0 Volt (d. h., L-Pegel) von dem Eingangs- und Ausgangsabschnitt 61 ausgegeben.To implement an operation test, test signals are input to each memory cell array 62 having a storage capacity of 512 kbits through each of the eight input and output sections 61 and then read therefrom. In this case, when the level of the read test signal is "1", an output A is at an "H" level and an output /A is at an L level, so that a MOS transistor 63a is turned on and a MOS transistor 63b is turned off in a read circuit 63. Accordingly, a signal of Vcc volts (i.e., the H level) is output from the input and output section 61. In contrast, when the signal read from the memory cell array 62 is "0", a signal of 0 volts (i.e., L level) is output from the input and output section 61.

Ferner stimmt ein 16-Bit DRAM nach dem Stand der Technik nahezu vollständig mit diesem 8-Bit DRAM im Hinblick auf die Einrichtungskonfiguration überein. D. h., der DRAM enthält 16 Blöcke jeweils mit einem einzelnen Speicherzellenfeld und einem einzelnen Eingangs- und Ausgangsabschnitt, ohne daß irgendein Testschaltung vorgesehen ist. Ferner beträgt im Fall der Speicherkapazität von 4 Mbit die Speicherkapazität eines einzelnen Speicherzellenfelds 256 kbit.Furthermore, a prior art 16-bit DRAM is almost identical to this 8-bit DRAM in terms of device configuration. That is, the DRAM includes 16 blocks each having a single memory cell array and a single input and output section without providing any test circuit. Furthermore, in the case of the memory capacity of 4 Mbit, the memory capacity of a single memory cell array is 256 kbit.

Wie oben beschrieben, wird bei dem Mehrfachbit (8- oder 16- Bit) DRAM nach dem Stand der Technik, das sich von dem Fall des oben beschriebenen 4-Bit DRAMs unterscheidet, das Testsignal für lediglich eine einzelne Speicherzelle gleichzeitig für jedes Bit geschrieben und gelesen.As described above, in the prior art multi-bit (8- or 16-bit) DRAM, which is different from the case of the 4-bit DRAM described above, the Test signal for only a single memory cell at a time for each bit written and read.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten 8-Bit DRAM muß aufgrund der Tatsache, daß die Speicherkapazität des jeweiligen Speicherzellenfelds 62 den Wert 512 kbit aufweist, der Signalscheib- und -lesebetrieb 512 · 1024-fach wiederholt werden, zum Implementieren des Gesamtbetriebstests eines einzelnen DRAMs.In the 8-bit DRAM shown in Fig. 2, due to the fact that the storage capacity of each memory cell array 62 is 512 kbit, the signal writing and reading operations must be repeated 512 x 1024 times to implement the overall operation test of a single DRAM.

Ferner muß - wie bereits erläutert - im Fall des 16-Bit DRANs, bei dem die Speicherzellenkapazität eines einzelnen Speicherzellenfelds den Wert 256 kbit aufweist, der Signalschreib- und -lesebetrieb 256 · 1024-fach wiederholt werden, zum Implementieren des gesamten Betriebstests eines einzelnen DRANs.Furthermore, as already explained, in the case of the 16-bit DRAM in which the memory cell capacity of a single memory cell array is 256 kbit, the signal writing and reading operations must be repeated 256 x 1024 times to implement the entire operation test of a single DRAM.

Wie oben beschrieben, verringert sich im Fall der Mehrfachbit-DRAMs mit derselben Speicherkapazität die Wiederholungszahl für den Testsignalschreib- und - lesebetrieb, die für den Gesamtbetriebstest eines einzelnen DRAMs erforderlich ist, mit zunehmender Bitzahl.As described above, in the case of the multi-bit DRAMs with the same storage capacity, the repetition number of test signal write and read operations required for the overall operation test of a single DRAM decreases as the number of bits increases.

Bei dem tatsächlichen Betriebstest verringert sich jedoch aufgrund der Tatsache, daß die Zahl der Treiber und Betreiber begrenzt ist, die Zahl der gleichzeitig durch ein einzelnes Testsystem testbaren Chips im Gegensatz hierzu mit zunehmender Bitzahl, mit dem Ergebnis, daß eine lange Zeit zum Implementieren des Betriebstests der DRAMs erforderlich ist.In contrast, in the actual operational test, due to the fact that the number of drivers and operators is limited, the number of chips that can be simultaneously tested by a single test system decreases as the number of bits increases, with the result that a long time is required to implement the operational test of the DRAMs.

Der Grund hierfür wird detaillierter unter Beachtung eines Falls eines Testsystems beschrieben, bei dem die Zahl der Treiber und der Komparatoren jeweils 40 beträgt und dessen Maximalzahl für die gleichzeitige Messung den Wert 8 aufweist. D. h., dieses System ist mit 40 Treibern zum Schreiben der Teststignale in die Speicherzellen versehen, sowie mit 40 Komparatoren zum Unterscheiden der Tatsache, ob die Lesetestsignale korrekt sind oder nicht (in anderen Worten, 40 Bit lassen sich gleichzeitig messen), und ferner weist die Zahl der maximal gleichzeitig testbaren Chips den Wert 8 auf.The reason for this is described in more detail by considering a case of a test system in which the number of drivers and comparators is 40 each and the maximum number for simultaneous measurement is 8 This means that this system is equipped with 40 drivers for writing the test signals into the memory cells, as well as 40 comparators for distinguishing whether the read test signals are correct or not (in other words, 40 bits can be measured simultaneously), and the maximum number of chips that can be tested simultaneously is 8.

Im Fall des Betriebstests des 4-Bit DRAMs kann, wie in Fig. 3 gezeigt, das Testsystem 71 den Betriebstest von 8 DRANs 70 gleichzeitig implementieren (d. h., derselben Zahl wie der Maximalzahl für das gleichzeitige Messen). Ferner bezeichnet in der Fig. 3 P1 bis P32 Anschlüsse (d. h., I/O-Stifte) jeweils zum Verbinden der Eingangs- und Ausgangsabschnitte der DRAMs mit dem Testsystem 71.In the case of the operation test of the 4-bit DRAM, as shown in Fig. 3, the test system 71 can implement the operation test of 8 DRAMs 70 simultaneously (i.e., the same number as the maximum number for simultaneous measurement). Further, in Fig. 3, P1 to P32 denotes terminals (i.e., I/O pins) for connecting the input and output portions of the DRAMs to the test system 71, respectively.

Hier läßt sich die zum Implementieren des Betriebsttests von 100 Einheiten von 4-Bit DRAM 70 erforderliche Testzeit T(4) beispielsweise wie folgt schätzen:Here, the test time T(4) required to implement the operational test of 100 units of 4-bit DRAM 70 can be estimated, for example, as follows:

T(4) = (100 / 8) {k + (512 · 1024. t) } = 12. 5 (k + 2¹&sup9; t)T(4) = (100 / 8) {k + (512 x 1024. t) } = 12. 5 (k + 2¹⁹ t)

derart, daß k eine zum Implementieren eines einzelnen Betriebstests erforderliche Aufsetzzeit bezeichnet; und t die zum Schreiben und Lesen eines einzelnen Testsignals erforderliche Zeit bezeichnet. Ferner wird der Signalschreib- und -lesebetrieb 512 · 1024-fach für jeden Betriebstest wiederholt.such that k denotes a set-up time required to implement a single operation test; and t denotes the time required to write and read a single test signal. Furthermore, the signal writing and reading operation is repeated 512 x 1024 times for each operation test.

Hier gilt bei K = 12, 5 k, und T = 12. 5 · 2¹&sup9; t, T(4) = K + THere, for K = 12.5 k and T = 12.5 · 2¹⁹t, T(4) = K + T

Ferner weist, wie in Fig. 4 gezeigt, in dem Fall des Betriebstests der 8-Bit DRAMs 80 aufgrund der Tatsache, daß die Zahl der Treiber und Komparatoren den Wert 40 aufweist, die Zahl der gleichzeitig durch das Testsystem 71 testbaren Chips den Wert 5 auf. Ferner bezeichnet in Fig. 4 P1 bis P40 den Anschluß zum Verbinden jeweils der Eingabe- und Ausgabeabschnitte des DRAMs mit dem Testsystem.Furthermore, as shown in Fig. 4, in the case of the operation test of the 8-bit DRAMs 80 due to the fact that the number of drivers and comparators is 40, the number of chips that can be simultaneously tested by the test system 71 is 5. Furthermore, in Fig. 4, P1 to P40 designates the connection for connecting the input and output sections of the DRAM to the test system.

Hier läßt sich die zum Implementieren des Betriebstests von 100 Einheiten der 8-Bit DRAMs 80 erforderliche Testzeit T(8) beispielsweise wie folgt schätzen:Here, the test time T(8) required to implement the operational test of 100 units of 8-bit DRAMs 80 can be estimated, for example, as follows:

T(8) = (100 / 5) {k + (512-1024 . t) } = 20 (k + 2¹&sup9; t)T(8) = (100 / 5) {k + (512-1024 . t) } = 20 (k + 2¹⁹ t)

Demnach giltAccordingly,

T(8) = 1 . 6 (K + T)T(8) = 1 . 6 (K + T)

Ferner weist im Fall des Betriebstests der 16-Bit DRAMs (nicht gezeigt) die Zahl der Chips, die sich gleichzeitig testen läßt, den Wert 2 auf.Furthermore, in the case of the operational test of the 16-bit DRAMs (not shown), the number of chips that can be tested simultaneously is 2.

Hier läßt sich die zum Implementieren des Betriebstests von 100 Einheiten der 16-Bit DRAMs erforderliche Testzeit T(16) wie folgt schätzen:Here, the test time T(16) required to implement the operational test of 100 units of 16-bit DRAMs can be estimated as follows:

T(16) = (100 / 2) {k + (256 · 1024 . t) } = 50 (k + 2¹&sup8; t)T(16) = (100 / 2) {k + (256 x 1024 t) } = 50 (k + 2¹⁸ t)

Demnach gilt:Accordingly:

T(6) = 4 . 0 (K + 0 . 5 T)T(6) = 4 . 0 (K + 0 . 5 T)

D. h., die Testzeit der 8-Bit DRAMs 80 ist ungefähr um das 1,6-fache länger als diejenige der 4-Bit DRAM 70. Hierbei beträgt die zum Schreiben und Lesen von Daten in und aus einer einzelnen Zelle erforderliche Zeit höchstens ungefähr 300 ns; andererseits sind mehrere zehn Sekunden als Aufsetzzeit dann erforderlich, wenn die Umgebungstemperatur hoch ist, so daß gilt K » T. Demnach ist die Testzeit der 16-Bit DRAMs um ungefähr das 4-fache länger als diejenige der 4-Bit DRAMs. In anderen Worten ausgedrückt, erhöht sich die für den Betriebstest erforderliche Zeit mit abnehmender Zahl der gleichzeitig testbaren Chips.This means that the test time of the 8-bit DRAMs 80 is approximately 1.6 times longer than that of the 4-bit DRAM 70. The time required to write and read data to and from On the other hand, the time required for the start-up of a single cell is approximately 300 ns at most; on the other hand, several tens of seconds are required as the start-up time when the ambient temperature is high, so that K » T. Therefore, the test time of the 16-bit DRAMs is approximately 4 times longer than that of the 4-bit DRAMs. In other words, the time required for the operational test increases as the number of chips that can be tested simultaneously decreases.

Zum Reduzieren der für das Implementieren des Betriebstests der Mehrfachbit DRAMs erforderlichen Zeit kann es möglich sein, das Speicherzellenfeld gemäß einem einzelnen Bit in zwei oder mehr Felder zu unterteilen, in derselben Weise wie im Fall des oben erwähnten und in Fig. 1 gezeigten 4-Bit DRAMs 70.In order to reduce the time required for implementing the operation test of the multi-bit DRAMs, it may be possible to divide the memory cell array into two or more arrays according to a single bit, in the same manner as in the case of the 4-bit DRAM 70 mentioned above and shown in Fig. 1.

Im Fall der Mehrfachbit DRAMs ist es jedoch praktisch unmöglich, das Speicherzellenfeld eines einzelnen Blocks in zwei oder mehr Teile zu unterteilen, da sich die Chipgröße unvermeidbarerweise erhöht und demnach die Kosten hiervon ebenfalls erhöht sind.However, in the case of multi-bit DRAMs, it is practically impossible to divide the memory cell array of a single block into two or more parts, since the chip size inevitably increases and hence the cost thereof also increases.

Zudem ist es aufgrund der Tatsache, daß - wie oben beschrieben - K » T gilt, selbst dann, wenn die für den einzelnen Testsignalschreib- und -lesebetrieb erforderliche Zeit t reduziert ist, unmöglich, die für den Testbetrieb erforderliche Gesamtzeit ausreichend zu reduzieren.In addition, due to the fact that K » T as described above, even if the time t required for the individual test signal writing and reading operations is reduced, it is impossible to sufficiently reduce the total time required for the test operation.

Ferner liegen ohne Beschränkung lediglich auch DRAMs bei anderen Halbleiterspeichereinrichtungen dieselben Probleme, wie oben beschrieben, vor.Furthermore, without limitation only DRAMs, other semiconductor memory devices also have the same problems as described above.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Unter Beachtung dieser Probleme besteht demnach eine technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Halbleiterspeichereinrichtung, deren Testbetrieb sich in kurzer Zeit implementieren läßt, unabhängig von der Zahl der Bits.Taking these problems into account, a technical object of the present invention is to provide a semiconductor memory device whose test operation can be implemented in a short time, regardless of the number of bits.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein integrierter Halbleiterschaltkreis geschaffen, enthaltend:According to the present invention, there is provided an integrated semiconductor circuit comprising:

mehrere Speicherzellenfelder;several memory cell arrays;

Eingabe- und Ausgabeabschnitte, jeweils so vorgesehen, daß sie jedem der Speicherzellenfelder zugeordnet sind; undinput and output sections, each provided so as to be associated with each of the memory cell arrays; and

eine zwischen den Speicherzellenfeldern und den Eingabe- und Ausgabeabschnitten vorgesehene Zuordnungsvorrichtung zum Zuordnen eines der Speicherzellenfelder zu einem der Eingabe/Ausgabeabschnitte in einem gewöhnlichen Modus und mehrerer der Speicherzellenfelder zu einem Teil der Eingabe- und Ausgabeabschnitte in einem Testmodus.an allocation device provided between the memory cell arrays and the input and output sections for allocating one of the memory cell arrays to one of the input/output sections in an ordinary mode and a plurality of the memory cell arrays to a part of the input and output sections in a test mode.

Bei der Halbleiterspeichereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem gewöhnlichen Modus ein einzelnes Speicherzellenfeld einem einzelnen Eingabe- und Ausgabeabschnitte zugeordnet. Bei dem Informationssignal- Schreib- und -lesebetrieb werden Informationssignale zwischen jedem Speicherzellenfeld und Eingabe- und Ausgabeabschnitt gemäß jedem Speicherzellenfeld geschrieben oder gelesen. Bei dem Testbetrieb werden jedoch die Testsignale zwischen einem einzelnen Eingabe- und Ausgabeabschnitt und mehreren Speicherzellenfeldern geschrieben oder gelesen.In the semiconductor memory device according to the present invention, in the ordinary mode, a single memory cell array is allocated to a single input and output section. In the information signal writing and reading operation, information signals are written or read between each memory cell array and input and output section corresponding to each memory cell array. However, in the test operation, the test signals are written or read between a single input and output section and a plurality of memory cell arrays.

In anderen Worten ausgedrückt, ist es aufgrund der Tatsache, daß lediglich ein Teil der Eingabe- und Ausgabeabschnitte während dem Testbetrieb verwendet wird, möglich, die Zahl der I/O-Pins, die dem Chip zugeordnet sind, zu verringern, so daß sich die Zahl der Chips, deren Testbetrieb gleichzeitig implementiert werden kann, erhöht, wodurch die für den Betriebstest der Speichereinrichtung insgesamt erforderliche Zeit reduziert ist.In other words, due to the fact that only a part of the input and output sections are used during test operation, it is possible to reduce the number of I/O pins, associated with the chip, thereby increasing the number of chips whose test operation can be implemented simultaneously, thereby reducing the overall time required for the operational test of the memory device.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

In der beiliegenden Zeichnung zeigen:The attached drawing shows:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen eines Beispiels von Halbleiterspeichereinrichtungen nach dem Stand der Technik;Fig. 1 is a schematic block diagram showing an example of semiconductor memory devices according to the prior art;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen eines anderen Beispiels von Halbleiterspeichereinrichtungen nach dem Stand der Technik;Fig. 2 is a schematic block diagram showing another example of semiconductor memory devices according to the prior art;

Fig. 3 ein Konzeptschaltbild zum Darstellen des Status, gemäß dem die in Fig. 1 gezeigten Halbleiterspeichereinrichtungen nach dem Stand der Technik in ein Testsystem eingesetzt sind;Fig. 3 is a conceptual diagram showing the status in which the prior art semiconductor memory devices shown in Fig. 1 are incorporated into a test system;

Fig. 4 ein Konzeptschaltbild zum Darstellen des Status, gemäß dem die in Fig. 2 gezeigten Halbleiterspeichereinrichtungen nach dem Stand der Technik in ein Testsystem eingesetzt sind;Fig. 4 is a conceptual diagram showing the status in which the prior art semiconductor memory devices shown in Fig. 2 are incorporated into a test system;

Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen einer ersten Ausführungsform der Halbleiterspeichereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;Fig. 5 is a schematic block diagram showing a first embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention;

Fig. 6 ein Konzeptschaltbild zum Darstellen des Status, bei dem die in Fig. 5 gezeigten Halbleiterspeichereinrichtungen gemäß der Erfindung in ein Testsystem eingesetzt sind;Fig. 6 is a conceptual diagram showing the state in which the semiconductor memory devices according to the invention shown in Fig. 5 are mounted in a test system;

Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform der Halbleiterspeichereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; undFig. 7 is a schematic block diagram showing a second embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention; and

Fig. 8 ein Konzeptschaltbild zum Darstellen des Status, gemäß dem die in Fig. 7 gezeigten erfindungsgemäßn Halbleiterspeichereinrichtungen in ein Testsystem eingesetzt sind.Fig. 8 is a conceptual diagram showing the status in which the semiconductor memory devices according to the invention shown in Fig. 7 are inserted into a test system.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Eine erste Ausführungsform der Speichereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird hier nachfolgend unter Bezug auf die angefügte Zeichnung beschrieben. Als ein Beispiel einer ersten Ausführungsform wird ein 8-Bit DRAM geschrieben, der so konfiguriert ist, daß lediglich 4-Bit bei dem Testbetrieb verwendet werden.A first embodiment of the memory device according to the present invention will be described hereinafter with reference to the attached drawings. As an example of a first embodiment, an 8-bit DRAM is written which is configured so that only 4 bits are used in the test operation.

Die Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen der Konfiguration des DRAMs im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind zwei Eingabe- und Ausgabeabschnitte 11a und 11b und zwei Speicherzellenfelder 12a und 12b jeweils jedem der vier Blöcke 10 zugeordnet. Demnach weist der Chip 8 Eingabe- und Ausgabeabschnitte und 8 Speicherzellenfelder insgesamt auf. Ferner sind in Fig. 5 zwei Eingabe- und Ausgabeabschnitte 11a und 11b bei unterschiedlichen Positionen für ein besseres Verständnis gezeigt.Fig. 5 is a block diagram showing the configuration of the DRAM in accordance with the first embodiment. As shown in Fig. 5, two input and output sections 11a and 11b and two memory cell arrays 12a and 12b are respectively assigned to each of the four blocks 10. Thus, the chip has 8 input and output sections and 8 memory cell arrays in total. Furthermore, in Fig. 5, two input and output sections 11a and 11b are shown at different positions for better understanding.

Jedes der Speicherzellenfelder 12a und 12b kann Informationssignale für 512 kbit speichern. Demnach weist jeder Block 10 eine Speicherkapazität von 1 Mbit auf, und die Einrichtung weist eine Speicherkapazität von insgesamt 4 Mbit auf. Ferner enthält jeder Block 10 jeweils eine Schreibschaltung 17 und eine Leseschaltung 18.Each of the memory cell arrays 12a and 12b can store information signals for 512 kbits. Accordingly, each block 10 has a storage capacity of 1 Mbit, and the device has a total storage capacity of 4 Mbits. Furthermore, each block 10 contains a write circuit 17 and a read circuit 18.

Die Schreibschaltung 17 enthält Umschalt-Schalter 13a und 13b zum Umschalten des Normalmodus (N in Fig. 5) zu dem Testmodus (T in Fig. 5) oder umgekehrt, und Testschalter 14a und 14b zum Umschalten eines Anschaltstatus zu einem Abschaltstatus oder umgekehrt, und zwar für die Eingangssignale dann, wenn der Testmodus ausgewählt ist.The write circuit 17 includes switching switches 13a and 13b for switching the normal mode (N in Fig. 5) to the test mode (T in Fig. 5) or vice versa, and test switches 14a and 14b for switching an on state to an off state or vice versa for the input signals when the test mode is selected.

Die Leseschaltung 18 enthält eine Logikschaltung 16a für die Eingabe einer Ausgangsgröße A des Speicherzellenfelds 12a und der Ausangsgröße B des Speicherzellenfelds 12b und zum Ausgeben eines invertierten Werts der Exklusiv-ODER- Verknüpfung der zwei Ausgangsgrößen /A und /B, und eine Logikschaltung 16b für die Eingabe einer Ausgangsgröße /A des Speicherzellenfelds 12a und der Ausgangsgröße /B des Speicherzellenfels 12b und zum Ausgeben eines nicht invertierten Werts der Exklusiv-ODER-Verknüpfung der zwei Ausgangsgröße /A und /B. Ferner ist das Drain des MOS- Transistors 15a mit einer Versorgungsspannung Vcc verbunden, und der Source-Anschluß des MOS-Transistors 15b ist mit Masse verbunden. Ferner ist der Source-Anschluß des MOS-Transistors 15a mit dem Drain-Anschluß des MOS-Transistors 15b verbunden, so daß ein Ausgangspuffer aufgebaut wird. Auf diese Weise sind zwei MOS-Transistoren 15c und 15d so verbunden, daß sie einen Ausgangspuffer aufbauen. In dem Normalmodus sind die Gateelektroden der MOS-Transistoren 15a bis 15d mit den Ausgängen A, /A, B und /B der Speicherzellenfelder jeweils über die Schalter 13c bis 13f verbunden. Ferner sind in dem Testmodus die Gateelektroden der MOS-Transistoren 15a und 15b mit den Logikschaltungen 16a und 16b jeweils verbunden, jedoch sind die Gates der MOS-Transistoren 15c und 15d mit Masse verbunden.The reading circuit 18 includes a logic circuit 16a for inputting an output A of the memory cell array 12a and the output B of the memory cell array 12b and outputting an inverted value of the exclusive OR of the two outputs /A and /B, and a logic circuit 16b for inputting an output /A of the memory cell array 12a and the output /B of the memory cell array 12b and outputting a non-inverted value of the exclusive OR of the two outputs /A and /B. Further, the drain of the MOS transistor 15a is connected to a power supply voltage Vcc, and the source of the MOS transistor 15b is connected to the ground. Further, the source of the MOS transistor 15a is connected to the drain of the MOS transistor 15b, so that an output buffer is constructed. In this way, two MOS transistors 15c and 15d are connected to form an output buffer. In the normal mode, the gate electrodes of the MOS transistors 15a to 15d are connected to the outputs A, /A, B and /B of the memory cell arrays via the switches 13c to 13f, respectively. Furthermore, in the test mode, the gate electrodes of the MOS transistors 15a and 15b connected to the logic circuits 16a and 16b, respectively, but the gates of the MOS transistors 15c and 15d are connected to ground.

Bei der oben beschriebenen Halbleiterspeichereinrichtung sind zum Schreiben gewöhnlicher Informationssignale zunächst die Umschalt-Schalter 13a und 13b der Schreibschaltung 17 beide in den Normalmodus (N) gesetzt. In diesem Zeitpunkt sind die Testschalter 14a und 14b in dem Abschaltstatus gesetzt. Demnach werden die durch den Eingabe- und Ausgabeabschnitt ha eingegebenen Informationssignale in das Speicherzellenfeld 12a geschrieben, und die über den Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11b eingegebenen Informationssignale werden in das Speicherzellenfeld 12b geschrieben. Demnach können die über die acht Eingabe- und Ausgabeabschnitte eingegebenen Informationssignale parallel zueinander in die zugeordneten Speicherzellen der 8 Speicherzellenfelder geschrieben werden.In the semiconductor memory device described above, in order to write ordinary information signals, first, the changeover switches 13a and 13b of the writing circuit 17 are both set to the normal mode (N). At this time, the test switches 14a and 14b are set to the power-off state. Thus, the information signals input through the input and output section 11a are written into the memory cell array 12a, and the information signals input through the input and output section 11b are written into the memory cell array 12b. Thus, the information signals input through the eight input and output sections can be written into the associated memory cells of the eight memory cell arrays in parallel with each other.

Ferner sind zum Lesen der gewöhnlichen Informationssignale die Umschalt-Schalter 13c bis 13f der Leseschaltung 18 zu dem Normalmodus zum Lesen der Informationssignale von den jeweiligen Speicherzellen jeweils der Speicherzellenfelder 12a und 12b gesetzt. In diesem Fall ist dann, wenn das von dem Speicherzellenfeld 12a gelesene Informationssignal beispielsweise bei "1" liegt, aufgrund der Tatsache, daß die Ausgangsgröße H bei dem H-Pegel und die Ausgangsgröße /A bei dem L-Pegel liegt, der MOS-Transistor 15a angeschaltet und der MOS-Transistor 15b abgeschaltet. Demnach wird ein Signal von Vcc Volt (d. h., ein H-Pegel) von dem Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11a ausgegeben. Andererseits wird dann, wenn das von dem Speicherzellenfeld 12a gelesene Informationssignal bei "0" liegt, ein Signal von 0 Volt (d. h., der L-Pegel) von dem Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11a ausgegeben. In derselben Weise werden die Ausgangsgrößen des Speicherzellenfelds 12b von dem Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11b ausgegeben. Wie oben beschrieben, lassen sich dann, wenn die Informationssignale gelesen sind, die von den acht Speicherzellenfeldern gelesenen Informationssignale parallel zueinander jeweils über die 8 Eingabe- und Ausgabeabschnitte ausgeben.Further, for reading the ordinary information signals, the changeover switches 13c to 13f of the reading circuit 18 are set to the normal mode for reading the information signals from the respective memory cells of the memory cell arrays 12a and 12b, respectively. In this case, when the information signal read from the memory cell array 12a is, for example, "1", due to the fact that the output H is at the H level and the output /A is at the L level, the MOS transistor 15a is turned on and the MOS transistor 15b is turned off. Thus, a signal of Vcc volts (i.e., an H level) is output from the input and output section 11a. On the other hand, when the information signal read from the memory cell array 12a is at "0", a signal of 0 volts (i.e., the L level) is output from the input and output section 11a. In the same manner, the outputs of the memory cell array 12b from the input and output section 11b. As described above, when the information signals are read, the information signals read from the eight memory cell arrays can be output in parallel to each other via the eight input and output sections, respectively.

Andererseits sind bei dem oben beschriebenen Betriebstestmodus der Halbleiterspeichereinrichtung zunächst die Umschalt-Schalter 13a bis 13f zu dem Testmodus gesetzt. Ferner sind in diesem Zeitpunkt die Testschalter 14a und 14b zu dem Abschaltstatus gesetzt. Demnach ist der einzelne Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11a jeweils mit den Speicherzellenfeldern 12a und 12b verbunden, und der Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11b ist nicht mit den Speicherzellenfeldern 12a und 12b verbunden. Ferner sind die Gateelektroden der MOS-Transistoren 15a und 15b jeweils mit den Ausgängen der Logikschaltungen 16a und 16b verbunden; andererseits sind die Gateelektroden der MOS-Transistoren 15a und 15d über die Schalter 13e und 13f geerdet. D. h., in dem Betriebstestmodus wird lediglich der Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11a verwendet, und der Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11b wird nicht verwendet. Demnach werden lediglich vier Eingabe- und Ausgabeabschnitte der 8 Eingabe- und Ausgabeabschnitte insgesamt verwendet, ohne Verwenden der verbleibenden vier Eingabe- und Ausgabeabschnitte.On the other hand, in the above-described operation test mode of the semiconductor memory device, first, the switching switches 13a to 13f are set to the test mode. Further, at this time, the test switches 14a and 14b are set to the power-off state. Thus, the single input and output section 11a is connected to the memory cell arrays 12a and 12b, respectively, and the input and output section 11b is not connected to the memory cell arrays 12a and 12b. Further, the gate electrodes of the MOS transistors 15a and 15b are connected to the outputs of the logic circuits 16a and 16b, respectively; on the other hand, the gate electrodes of the MOS transistors 15a and 15d are grounded via the switches 13e and 13f. That is, in the operation test mode, only the input and output section 11a is used, and the input and output section 11b is not used. Thus, only four input and output sections of the eight input and output sections in total are used, without using the remaining four input and output sections.

Hiernach werden Testsignale für 512 Bit in Folge über den Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11b eingegeben, so daß dieselben Testsignale jeweils in die Speicherzellenfelder 12a und 12b gleichzeitig geschrieben werden.Thereafter, test signals for 512 bits are input in sequence via the input and output section 11b, so that the same test signals are written into the memory cell arrays 12a and 12b simultaneously, respectively.

Nachdem alle Testsignale für 512 kbit geschrieben sind, werden diese geschriebenen Testsignale in Folge ausgelesen. In diesem Fall werden die gleichzeitig in die jeweiligen Speicherzellen der Speicherzellenfelder 12a und 12b geschriebenen Testsignale gleichzeitig ausgelesen. Demnach weisen dann, wenn die Halbleiterspeichereinrichtung einen normalen Betrieb ausführt, die Ausgangssignale A des Speicherzellenfelds 12a immer einen gleichen Pegel zu den Ausgangsignalen B des Speicherzellenfelds 12b auf. In derselben Weise weisen die Ausgangsignale /A des Speicherzellenfelds 12a immer einen gleichen Pegel zu den Ausgangsignalen /B des Speicherzellenfelds 12b auf.After all test signals for 512 kbit have been written, these written test signals are read out in sequence. In this case, the test signals written simultaneously to the respective Memory cells of the memory cell arrays 12a and 12b are read out simultaneously. Accordingly, when the semiconductor memory device performs a normal operation, the output signals A of the memory cell array 12a always have an equal level to the output signals B of the memory cell array 12b. In the same way, the output signals /A of the memory cell array 12a always have an equal level to the output signals /B of the memory cell array 12b.

Hier wird aufgrund der Tatsache, daß die Logikschaltung 16a einen invertierten Wert der Exklusiv-ODER-Verknüpfung ausgibt, dann, wenn gilt A = B, das H-Pegelsignal bei der Gateelektrode des MOS-Transistors 15a zum Anschalten des MOS- Transistors 15a eingegeben. Ferner wird aufgrund der Tatsache, daß die Logikschaltung 16b einen Wert der Exklusiv- ODER-Verknüpfung ausgibt, dann, wenn gilt /A = /B, das L- Pegelsignal bei der Gateelektrode des MOS-Transistors 15b zum Abschalten des MOS-Transistors 15b eingegeben.Here, since the logic circuit 16a outputs an inverted value of the exclusive OR when A = B, the H level signal is input to the gate electrode of the MOS transistor 15a to turn on the MOS transistor 15a. Further, since the logic circuit 16b outputs an inverted value of the exclusive OR when /A = /B, the L level signal is input to the gate electrode of the MOS transistor 15b to turn off the MOS transistor 15b.

Demnach werden, sofern der DRAM einen normalen Betrieb ausführt, Signale mit Vcc (d. h., dem H-Pegel) von dem Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11a im Hinblick auf alle gelesenen Testsignale ausgegeben.Therefore, when the DRAM performs a normal operation, signals of Vcc (i.e., the H level) are output from the input and output section 11a with respect to all the read test signals.

Andererseits existiert in dem Fall, in dem der DRAM nicht einen normalen Betrieb ausführt; d. h. wenn der Schreib- und Lesebetrieb in den Speicherzellenfeldern 12a und 12b nicht normal durchgeführt wird, im wesentlichen keine Möglichkeit, daß sich A = B (d. h., /A = /B) erzielen läßt, und zwar im Hinblick jeweils auf alle Testsignale der 512 kbit, die von den Speicherzellenfeldern 12a und 12b gelesen werden. Demnach ist es im Fall, daß irgendwelche L-Pegelsignale von dem Eingabe- und Ausgabeabschnitt 11a ausgegeben werden, möglich, die Einrichtung als defekt zu unterscheiden.On the other hand, in the case where the DRAM does not perform a normal operation; that is, when the writing and reading operations in the memory cell arrays 12a and 12b are not performed normally, there is essentially no possibility that A = B (i.e., /A = /B) can be achieved with respect to all of the test signals of the 512 kbits read from the memory cell arrays 12a and 12b. Therefore, in the case where any L-level signals are output from the input and output section 11a, it is possible to discriminate the device as defective.

Wie oben beschrieben, ist es in dem Fall des 8-Bit DRAMs aufgrund der Tatsache, daß lediglich 4 Bit bei dem Betriebstestmodus verwendet werden, möglich, die Zahl der gleichzeitig testbaren Chips im Vergleich zu üblichen Speichereinrichtungen zu erhöhen.As described above, in the case of 8-bit DRAM, due to the fact that only 4 bits are used in the operational test mode, it is possible to increase the number of chips that can be tested simultaneously compared to conventional memory devices.

In derselben Weise wie bei der Fig. 4 ist es dann, wenn das Testsystem 71 verwendet wird, dessen Zahl der Treiber und Komparatoren den Wert 40 aufweist und dessen Maximalzahl für die gleichzeitige Messung den Wert 4 aufweist, möglich, gemäß dieser ersten Ausführungsform die 8 DRAMs gleichzeitig zu setzen (d. h., mit der Zahl übereinstimmend zu der Maximalzahl für das gleichzeitige Messen), wie in Fig. 6 gezeigt. Demnach läßt sich die für den Betriebstest der 100 Chips erforderliche Zeit T(8)' ausdrücken zu:In the same manner as in Fig. 4, when the test system 71 is used whose number of drivers and comparators is 40 and whose maximum number for simultaneous measurement is 4, it is possible to set the 8 DRAMs simultaneously (i.e., the number corresponding to the maximum number for simultaneous measurement) according to this first embodiment, as shown in Fig. 6. Therefore, the time T(8)' required for the operation test of the 100 chips can be expressed as:

T(8)' - (100 / 8) {k + (512 · 1024 . t) } = 12 . 5 (k + 2¹&sup9; t)T(8)' - (100 / 8) {k + (512 · 1024 . t) } = 12 . 5 (k + 2¹⁹ t)

Demnach gilt:Accordingly:

T(8) = (K + T)T(8) = (K + T)

Diese Testzeit ist dieselbe wie diejenige, die gemäß dem Stand der Technik bei dem 4-Bit DRAM 70 erforderlich ist.This test time is the same as that required by the state of the art 4-bit DRAM 70.

Wie oben beschrieben, ist es bei dem 8-Bit DRAM gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die für den Testbetrieb erforderliche Testzeit zu reduzieren.As described above, in the 8-bit DRAM according to the present invention, it is possible to reduce the test time required for the test operation.

Eine zweite Ausführungsform der Halbleiterspeichereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird hier nachfolgend unter Bezug auf die angefügte Zeichnung beschrieben.A second embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention will be described hereinafter with reference to the attached drawings.

Als ein Beispiel der zweiten Ausführungsform wird hier nachfolgend ein 8-Bit DRAM erläutert, der so aufgebaut ist, daß lediglich 2-Bit in dem Betriebstest verwendet werden.As an example of the second embodiment, an 8-bit DRAM constructed so that only 2 bits are used in the operation test will be explained below.

Die Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild zum Darstellen der Konfiguration des DRAMs im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform. Wie in Fig. 7 gezeigt, sind vier Eingabe- und Ausgabeabschnitte 31a bis 31d und vier Speicherzellenfelder 32a bis 32d jeweils jedem der beiden Blöcke 30 zugeordnet. Demnach weist der Chip insgesamt 8 Eingabe- und Ausgabeabschnitte und 8 Speicherzellenfelder auf. Ferner sind in der Fig. 7 die Eingabe- und Ausgabeabschnitte 31a bis 31d bei zwei unterschiedlichen Positionen für ein besseres Verständnis gezeigt.Fig. 7 is a block diagram showing the configuration of the DRAM in accordance with the second embodiment. As shown in Fig. 7, four input and output sections 31a to 31d and four memory cell arrays 32a to 32d are respectively assigned to each of the two blocks 30. Thus, the chip has a total of 8 input and output sections and 8 memory cell arrays. Furthermore, in Fig. 7, the input and output sections 31a to 31d are shown at two different positions for better understanding.

Jedes der Speicherzellenfelder 32a bis 32d kann Informationssignale für 512 kbit in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform speichern. Demnach weist die Einrichtung eine Speicherkapazität von insgesamt 4 Mbit auf. Ferner enthält jeder Block 30 jeweils eine Schreibschaltung 37 und eine Leseschaltung 38.Each of the memory cell arrays 32a to 32d can store information signals for 512 kbit in the same way as in the first embodiment. Accordingly, the device has a total storage capacity of 4 Mbit. Furthermore, each block 30 contains a write circuit 37 and a read circuit 38.

Die Schreibschaltung 37 enthält Umschalt-Schalter 33a bis 33d zum Umschalten des Normalmodus (N in Fig. 7) zu dem Testmodus (T in Fig. 7) oder vice versa, und Testschalter 34a bis 34d zum Umschalten eines Anschaltstatus zu einem Abschaltstatus oder vice versa für die Eingangssignale dann, wenn der Testmodus augewählt ist.The write circuit 37 includes switching switches 33a to 33d for switching the normal mode (N in Fig. 7) to the test mode (T in Fig. 7) or vice versa, and test switches 34a to 34d for switching an on state to an off state or vice versa for the input signals when the test mode is selected.

Die Leseschaltung 38 enthält eine Logikschaltung 36d für die Eingabe von vier Ausgangsgrößen A, B, C und D der Speicherzellenfelder 32a bis 32d und zum Ausgeben eines invertierten Werts der Exklusiv-ODER-Verknüpfung der vier Ausgangsgrößen A bis D, sowie eine Logikschaltung 36 für die Eingabe von vier Ausgangsgrößen /A, /B, /C und /D der vier Speicherzellenfelder 32a bis 32d und zum Ausgegen eines nicht invertierten Werts der Exklusiv-ODER-Verknüpfung der vier Ausgangsgrößen /A bis /D. Ferner ist die Drainelektrode eines MOS-Transistors 35a mit einer Versorgungsspannung Vcc verbunden, und die Source-Elektrode eines MOS-Transistors 35b ist mit Masse verbunden. Ferner ist die Sourceelektrode des MOS-Transistors 35a mit der Drainelektrode des MOS- Transistors 35b verbunden, so daß ein Ausgangspuffer aufgebaut wird. In derselben Weise sind jeweils die MOS- Transistoren 35c und 35d; 35e und 35f; und 35g und 35h so verbunden, daß ein Ausgangspuffer aufgebaut wird. In dem Normalmodus sind die Gateelektroden der MOS-Transistoren 35a bis 35h mit den Ausgangsgrößen A, /A, B, /B, C, /C, D und /D jeweils der Speicherzellenfelder 32a bis 32d über die Umschalt-Schalter 33e bis 33a verbunden. Ferner sind in dem Testmodus die Gateelektroden der MOS-Transistoren 35a und 35b jeweils mit den Logikschaltungen 36a und 36b verbunden, jedoch sind die Gateelektroden der anderen MOS-Transistorenen 35c bis 35h mit Masse verbunden.The reading circuit 38 includes a logic circuit 36d for inputting four output variables A, B, C and D of the memory cell arrays 32a to 32d and for outputting an inverted value of the exclusive OR operation of the four output variables A to D, and a logic circuit 36 for inputting four output variables /A, /B, /C and /D of the four memory cell arrays 32a to 32d and for outputting a non-inverted value of the exclusive OR of the four outputs /A to /D. Further, the drain electrode of a MOS transistor 35a is connected to a power supply voltage Vcc, and the source electrode of a MOS transistor 35b is connected to ground. Further, the source electrode of the MOS transistor 35a is connected to the drain electrode of the MOS transistor 35b so that an output buffer is constructed. In the same way, the MOS transistors 35c and 35d; 35e and 35f; and 35g and 35h are connected respectively so that an output buffer is constructed. In the normal mode, the gate electrodes of the MOS transistors 35a to 35h are connected to the outputs A, /A, B, /B, C, /C, D and /D of the memory cell arrays 32a to 32d, respectively, via the switching switches 33e to 33a. Further, in the test mode, the gate electrodes of the MOS transistors 35a and 35b are connected to the logic circuits 36a and 36b, respectively, but the gate electrodes of the other MOS transistors 35c to 35h are connected to the ground.

Bei der oben beschriebenen Halbleiterspeichereinrichtung sind zum Schreiben gewöhnlicher Informationssignale zunächst die Umschalt-Schalter 33a bis 33d der Schreibschaltung 37 alle zu dem Normalmodus (N) in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform gesetzt. Zudem sind die Testschalter 34a bis 34d zum dem Abschaltstatus gesetzt. Demnach lassen sich die über die 8 Eingabe- und Ausgabeabschnitte eingegebenen Informationssignale parallel zueinander in die zugeordneten Speicherzellen der 8 Speicherzellenfelder schreiben.In the semiconductor memory device described above, in order to write ordinary information signals, first, the changeover switches 33a to 33d of the writing circuit 37 are all set to the normal mode (N) in the same manner as in the first embodiment. In addition, the test switches 34a to 34d are set to the power-off state. Accordingly, the information signals input via the 8 input and output sections can be written in parallel to each other into the associated memory cells of the 8 memory cell arrays.

Ferner sind zum Lesen gewöhnlicher Informationssignale die Umschalt-Schalter 33e bis 331 der Leseschaltung zu dem Normalmodus (N in Fig. 7) gesetzt, zum Lesen der Informationssignale von den jeweiligen Speicherzellen der Speicherzellenfelder 32a bis 32d jeweils in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Auf diese Weise geben aufgrund der Tatsache, daß die MOS-Transistoren 35a bis 35h in der Leseschaltung 38 gemäß den Werten der gelesenen Informationssignale an- oder abgeschaltet sind, die Eingabe- und Ausgabeabschnitte 31a bis 31d ein Signal von Vcc oder 0 Volt aus. Wie oben beschrieben, lassen sich dann, wenn die Informationssignale gelesen werden, die von den 8 Speicherzellenfeldern gelesenen Informationssignale parallel zueinander jeweils über die 8 Eingabe- und Ausgabeabschnitte ausgeben.Further, for reading ordinary information signals, the changeover switches 33e to 331 of the reading circuit are set to the normal mode (N in Fig. 7) for reading the information signals from the respective memory cells of the memory cell arrays 32a to 32d in the same manner, respectively as in the first embodiment. In this way, since the MOS transistors 35a to 35h in the reading circuit 38 are turned on or off according to the values of the information signals read, the input and output sections 31a to 31d output a signal of Vcc or 0 volts. As described above, when the information signals are read, the information signals read from the 8 memory cell arrays can be output in parallel to each other through the 8 input and output sections, respectively.

Der Schaltbetrieb der zweiten Ausführungsform stimmt grob mit demjenigen im Fall der ersten Ausführungsform überein.The switching operation of the second embodiment is roughly the same as that in the case of the first embodiment.

Im Betriebstestmodus der oben beschriebenen Halbleiterspeichereinrichtung werden zunächst die Umschalt- Schalter 33a bis 331 zu dem Testmodus (T in Fig. 7) gesetzt. Ferner werden in diesem Zeitpunkt die Testschalter 34a bis 34d zu dem Anschaltstatus gesetzt. Demnach wird lediglich der Eingabe- und Ausgabeabschnitt 31a verwendet, und die anderen Eingabe- und Ausgabeabschnitte 31b bis 31d werden nicht verwendet. Demnach werden lediglich zwei der Eingabe- und Ausgabeabschnitte der 8 Eingabe- und Ausgabeabschnitte insgesamt verwendet, ohne Verwendung der verbleibenden 6 Eingabe- und Ausgabeabschnitte.In the operation test mode of the above-described semiconductor memory device, first, the switching switches 33a to 331 are set to the test mode (T in Fig. 7). Further, at this time, the test switches 34a to 34d are set to the power-on status. Thus, only the input and output section 31a is used, and the other input and output sections 31b to 31d are not used. Thus, only two of the input and output sections of the 8 input and output sections in total are used, without using the remaining 6 input and output sections.

Hiernach werden in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform Testsignale für 512 kbit in Folge über den Eingabe- und Ausgabeabschnitte 31a eingegeben, und ferner werden diese geschriebenen Testsignale in Folge über die Logikschaltungen 36a und 36b und die MOS-Transistoren 35a und 35b ausgelesen. In diesem Fall wird lediglich dann, wenn die Halbleitereinrichtung einen normalen Betrieb durchführt, ein Signal von im wesentlichen Vcc Volt ausgegeben. Wird der Betrieb nicht normal durchgeführt, so wird ein Signal von 0 Volt ausgegeben.Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, test signals for 512 kbits are inputted in sequence through the input and output sections 31a, and further, these written test signals are read out in sequence through the logic circuits 36a and 36b and the MOS transistors 35a and 35b. In this case, only when the semiconductor device performs a normal operation, a signal of substantially Vcc volt is outputted. If the If operation is not carried out normally, a signal of 0 volts is output.

Wie oben beschrieben, ist es im Fall des 8-Bit DRAMs dieser Ausführungsform aufgrund der Tatsache, daß lediglich 2-Bit in dem Betriebstestmodus verwendet werden, möglich, die Zahl der gleichzeitig testbaren Chips im Vergleich zu den üblichen Speichereinrichtungen zu erhöhen.As described above, in the case of the 8-bit DRAM of this embodiment, since only 2 bits are used in the operational test mode, it is possible to increase the number of chips that can be simultaneously tested compared with the conventional memory devices.

In derselben Weise wie bei der Fig. 4 ist es dann, wenn das Testsystem 71 verwendet wird, dessen Zahl der Treiber und der Komparatoren den Wert 40 aufweist und dessen Maximalzahl für die gleichzeitige Messung den Wert 8 aufweist, möglich, die 8 DRAMs bei dieser Ausführungsform gleichzeitig zu setzen (d. h., die Zahl ist gleich der Maximalzahl der gleichzeitigen Messung), wie in Fig. 8 gezeigt. Demnach läßt sich die für den Betriebstest erforderliche Zeit T(8)" für 100 Chips ausdrücken zuIn the same manner as in Fig. 4, when the test system 71 is used, the number of drivers and comparators of which is 40 and the maximum number of simultaneous measurements is 8, it is possible to set the 8 DRAMs in this embodiment simultaneously (i.e., the number is equal to the maximum number of simultaneous measurements) as shown in Fig. 8. Therefore, the time T(8)" required for the operation test for 100 chips can be expressed as

T(8)" - (100 / 8) {k + (512 · 1024 . t) } = 12 . 5 (k + 12¹&sup9; t)T(8)" - (100 / 8) {k + (512 x 1024 t) } = 12 5 (k + 12¹⁹ t)

Demnach gilt:Accordingly:

T" (8) = (K + T)T" (8) = (K + T)

Diese Testzeit ist gleich derjenigen, die bei dem Stand der Technik für das 4-Bit DRAM 70 und bei der ersten Ausführungsform für das 8-Bit DRAM 20 erforderlich ist.This test time is equal to that required in the prior art for the 4-bit DRAM 70 and in the first embodiment for the 8-bit DRAM 20.

Wie oben beschrieben, ist es selbst bei dem 8-Bit DRAM gemäß der zweiten Ausführungsform möglich, die für den Betriebstest erforderliche Testzeit zu reduzieren.As described above, even in the 8-bit DRAM according to the second embodiment, it is possible to reduce the test time required for the operation test.

Ferner ist es bei der oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform unabhängig von der Tatsache, daß die Zahl der bei dem Betriebstestmodus verwendeten Bits zu dem Wert 4 oder 2 bestimmt ist, selbstverständlich möglich, irgendeinen anderen Wert als Zahl der verwendeten Bits zu bestimmen. Beispielsweise ist es möglich, die Einrichtung derart aufzubauen, daß lediglich ein Bit bei dem Betriebstestmodus verwendet wird.Furthermore, in the above-mentioned first and second embodiments, regardless of the fact that the number of bits used in the operation test mode is set to 4 or 2, it is of course possible to set any other value as the number of bits used. For example, it is possible to construct the device such that only one bit is used in the operation test mode.

Ferner läßt sich bei den oben erwähnten Ausführungsformen unabhängig von der Tatsache, daß beispielhaft das 8-Bit DRAM beschrieben ist, dieselbe Wirkung bei anderen 16-Bit oder 18- Bit DRAMs in derselben Weise erzielen. Ferner läßt sich die vorliegende Erfindung auf zahlreiche Halbleiterspeichereinrichtungen in derselben Weise, wie oben beschrieben, anwenden, die sich von den DRAMs unterscheiden.Furthermore, in the above-mentioned embodiments, regardless of the fact that the 8-bit DRAM is described as an example, the same effect can be obtained with other 16-bit or 18-bit DRAMs in the same manner. Furthermore, the present invention can be applied to various semiconductor memory devices other than the DRAMs in the same manner as described above.

Wie oben beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Halbleiterspeichereinrichtung zu schaffen, deren Betriebstest sich in kurzer Zeit implementieren läßt, unabhängig von der Zahl der Bits.As described above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor memory device whose operation test can be implemented in a short time, regardless of the number of bits.

Die Bezugszeichen in den Patentansprüchen dienen einem besseren Verständnis und begrenzen nicht deren Schutzbereich.The reference signs in the patent claims serve to enhance understanding and do not limit their scope of protection.

Claims (4)

1. Integrierte Halbleiterschaltung, enthaltend:1. Integrated semiconductor circuit comprising: mehrere Speicherzellenfelder (12a, 12b; 32a-32d); unda plurality of memory cell arrays (12a, 12b; 32a-32d); and Eingabe- und Ausgabeabschnitte (11a, 11b; 31a-31d), die jeweils unter Zuordnung zu jedem der Speicherzellenfelder vorgesehen sind;input and output sections (11a, 11b; 31a-31d) each provided in association with each of the memory cell arrays; gekennzeichnet durchmarked by eine Zuordnungsvorrichtung (17; 37), die zwischen den Speicherzellenfeldern und den Eingabe- und Ausgabeabschnitten vorgesehen ist, zum Zuordnen eines der Speicherzellenfelder zu einem der Eingabe- und Ausgabeabschnitte in einem gewöhnlichen Modus und mehrerer der Speicherzellenfelder zu einem Teil der Eingabe- und Ausgabeabschnitte in einem Testmodus.an allocation device (17; 37) provided between the memory cell arrays and the input and output sections, for allocating one of the memory cell arrays to one of the input and output sections in an ordinary mode and a plurality of the memory cell arrays to a part of the input and output sections in a test mode. 2. Halbleiterspeichereinrichtung, enthaltend:2. A semiconductor memory device comprising: Speicherzellenblöcke der Einheit N2 (12a, 12b; 32a-32d), jeweils mit Speicherzellenfeldern der Einheit N1, derart, daß N1 und N2 jeweils eine ganze Zahl von zwei oder mehr bezeichnet; undMemory cell blocks of unit N2 (12a, 12b; 32a-32d), each with memory cell arrays of unit N1, such that N1 and N2 each denote an integer of two or more; and Eingabe- und Ausgabeabschnitte der Einheit (N1 · N2) (11a, 11b; 31a-31d), die so angeordnet sind, daß sie jedem der Speicherzellenfelder zugeordnet sind, für die Eingabe und Ausgabe von Signalen zu und von dem Speicherzellenfeld; gekennzeichnet durchunit (N1 · N2) input and output sections (11a, 11b; 31a-31d) arranged to be associated with each of the memory cell arrays for inputting and outputting signals to and from the memory cell array; marked by eine Schreibschaltung (17; 37), die für jeden Speicherblock angeordnet ist, für die Eingabe von Informationssignalen, die in jedes Speicherzellenfeld zu schreiben sind, über den jeweiligen Eingabe- und Ausgabeabschnitt in einem gewöhnlichen Modus, und zum Schreiben von Testsignalen, die über die Eingabe- und Ausgabeabschnitte der Einheit N3 zu den Speicherzellenfeldern der N1/N3-Einheit eingegeben sind, jeweils in jeden der Speicherzellenblöcke in dem Testmodus, mit N3 als ganzer Zahl kleiner als N1; unda writing circuit (17; 37) arranged for each memory block for inputting information signals to be written into each memory cell array via the respective input and output sections in an ordinary mode, and for writing test signals input to the memory cell arrays of the N1/N3 unit via the input and output sections of the N3 unit respectively into each of the memory cell blocks in the test mode, with N3 being an integer smaller than N1; and eine Leseschaltung (18; 38), die für jeden Speicherblock angeordnet ist, zum Ausgeben von Informationssignalen, die von den Speicherzellenfeldern der Einheit N1 jeweils über die zugeordneten Eingabe- und Ausgabeabschnitte im Normalmodus gelesen werden, und zum Ausgeben eines Unterscheidungsergebnisses zum Anzeigen der Tatsache, ob von den Speicherzellenfeldern der Einheit N1/N3, in die dieselben Teststignale geschrieben wurden, gelesene Signale zueinander abgestimmt sind, über die gleichen Eingabe- und Ausgabeabschnitte der Einheit N3, wie sie für das Schreiben der Testsignale im Testmodus verwendet werden.a reading circuit (18; 38) arranged for each memory block for outputting information signals read from the memory cell arrays of the unit N1, respectively, via the associated input and output sections in the normal mode, and for outputting a discrimination result for indicating whether signals read from the memory cell arrays of the unit N1/N3, into which the same test signals have been written, are matched with each other, via the same input and output sections of the unit N3 as are used for writing the test signals in the test mode. 3. Halbleiterspeichereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibschaltung jedes der Speicherzellenblöcke erste Schalter der Einheit N1 (13a, 13b; 33a-33d) enthält, die zwischen dem Eingabe- und Ausgabeabschnitt und dem zugeordneten Speicherzellenfeld angeschlossen sind, und zwar zum Schalten des gewöhnlichen Modus zu dem Testmodus oder vice versa; und zweite Schalter der Einheit N1 (14a, 14b; 34a-34d), die jeweils mit einer Testmodusseite jedes der ersten Schalter der Einheit N1 verbunden sind, zum Auswählen des zu testenden Speicherzellenfelds.3. A semiconductor memory device according to claim 2, characterized in that the write circuit of each of the memory cell blocks includes first switches of the unit N1 (13a, 13b; 33a-33d) connected between the input and output section and the associated memory cell array for switching the ordinary mode to the test mode or vice versa; and second switches of the unit N1 (14a, 14b; 34a-34d) which each connected to a test mode side of each of the first switches of the unit N1 for selecting the memory cell array to be tested. 4. Halbleiterspeichereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speicherbitbreite den Wert N1 · N2 aufweist.4. Semiconductor memory device according to claim 2, characterized in that a memory bit width has the value N1 · N2.
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